Яку мінімальну затримуючу напругу потрібно застосувати, щоб попередити випромінювання фотосфери електронами, вирваними

Сверкающий_Джентльмен

33

Для розв"язання цієї задачі нам знадобляться певні знання з фізики та електромагнетизму. Почнемо з основних понять, які допоможуть нам зрозуміти сутність задачі.

Фотосфера - це верхня частина атмосфери Сонця, в якій відбувається поглинання та випромінювання світла. Електрони можуть бути вирвані з металевого катода (у нашому випадку, вольфрамового катода) під впливом світла. Цей ефект називається фотоефектом.

Зазначена умова, що робота виходу електронів з вольфраму становить 4,54 електрон-вольтів (е-В), означає, що для звільнення електронів з поверхні вольфрамового катода необхідно подолати цю енергію.

Знаючи, що фотосфера випромінює світло з довжиною хвилі 140 нанометрів (нм), нам потрібно визначити мінімальну затримуючу напругу, щоб попередити випромінювання електронів.

Для цього використовується співвідношення між енергією фотона світла \(E\) та довжиною хвилі \(λ\), яке виражається формулою:

\[ E = \frac{{hc}}{{λ}} \]

де \( h \) - постійна Планка, \( c \) - швидкість світла у вакуумі.

У нашому випадку, фотони світла мають довжину хвилі 140 нм, тому давайте підставимо це значення до формули і розрахуємо енергію фотона \( E \):

\[ E = \frac{{6.63 \times 10^{-34} \, Дж \cdot с}}{{140 \times 10^{-9} \, м}} \]

Розрахуємо це значення, використовуючи наукову нотацію (запис великих чисел за допомогою степеней десятки):